Генотипові особливості прояву цитометричних ознак клітин генеративних структур пшениці, жита та їх гібридів

Аналіз і Узагальнення отриманих результатів досліджень

Отримані за проведених досліджень дані переконливо свідчать про те, що такі інтегральні ознаки клітин ГС пшениці та жита, як об'єми ядер і ядерець, кількість ядерець у ядрі, вміст РНК і білка в ядерцях і в цитоплазмі тощо виявляють чітку генетичну детермінацію й успадковуються міжродовими гібридами пшениці та жита за добре відомими законами генетики кількісних ознак. Це дає можливість використовувати цитометричні і цитохімічні параметри клітин ГС злаків у комплексі з іншими кількісними ознаками цих рослин за оцінки життєздатності відповідних генотипів та їх придатності для отримання генетично стабільних амфіплоїдних форм.

ВИсновки

У дисертаційній роботі наведено теоретичне обґрунтування і запропоновано нове вирішення наукових завдань з вивчення характеру мінливості та особливостей успадковування важливих кількісних ознак клітин пшениці, жита та пшенично-житніх гібридів, визначених на основних стадіях мікро- і мегаспорогенезу і досліджених у мінливих умовах зовнішнього середовища.

1. Сорти озимої пшениці Безоста 1, Миронівська 808 і Одеська 267 мають принаймні по одному домінантному алелю дволокусної системи генів Kr, що й обумовлює низький рівень схрещуваності їх з житом (1,48 - 2,78%). Сорти Фантазія і Альбатрос одеський, містять ген Kr₂ у рецесивно-гомозиготному стані й лише один домінантний алель Kr₁. Це забезпечує більш високий рівень схрещуваності цих сортів з житом (10,76 - 11,72%). Пшенично-житні гібриди F₁ мають геномний склад АВDR (n=28) і практично стерильні. Отримані пшенично-житні гібриди F₂ можуть бути віднесені до амфідиплоїдних гіпоанеуплоїдів.

2. У батьківських форм (сортів пшениці та жита), а також у відповідних пшенично-житніх гібридів чітко виявляється генетично обумовлений поліморфізм досліджуваних цитометричних ознак. Динаміка мінливості об'ємів ядер, ядерець і кількості ядерцевого матеріалу на різних етапах спорогенезу у пшениці, жита та їх амфігаплоїдних гібридів не співпадає: у пшениці та жита максимальні значення морфометричних ознак ядерця виявляються в гаплофазі, а у їх гібридів - на стадії диплоїдних клітин. Об'єми ядер клітин у всіх досліджуваних злаків максимальні у профазі І мейозу.

3. Середні розміри ядер і ядерець, а також загальна кількість ядерець і ядерцевого матеріалу в клітинах на всіх стадіях мегаспорогенезу у 1,5 - 2 рази менші, ніж на відповідних стадіях мікроспорогенезу.

4. Динаміка мінливості вмісту РНК і білків клітин у ядерцях і цитоплазмі клітин генеративних структур за мікро- і мегаспорогенезу є подібною. Вияв-ляються високі коєфіціенти кореляції для цитохімічних ознак (r ? 0,7). Кореляційним зв'язкам між об'ємом ядерця та цитохімічними ознаками клітин генеративних структур властиві значні статеві відмінності.

5. Клітини чоловічих генеративних структур пшениці сорту Альбатрос одеський переважають інші досліджувані сорти пшениці за кількістю багатоядерцевих ядер (1,4 - 4,1 рази), загальною кількістю ядерець/100 клітин, співвідношенням об'єм ядерець / величина С геному, а також за вмістом РНК у ядерці і цитоплазмі клітин на всіх стадіях мікроспорогенезу.

6. Каріометричні ознаки клітин чоловічих і жіночих генеративних структур рослин пшениці та жита успадковуються пшенично-житніми гібридами F₁ за проміжним типом або з відхиленнями (h_p = -0,74 - 0,47) у бік часткового домінування ознаки певного батька. Показники успадковування цитохімічних ознак (вмісту РНК і білка в компонентах клітин) змінюються від від'ємного (h_p = -5,86) до позитивного наддомінування (h_p = 11,82), що значною мірою залежить від статевої належності клітин генеративних структур.

7. У пшенично-житніх гібридів F₂ на всіх етапах мікроспорогенезу поліморфізм і типи успадковування каріометричних ознак відповідають аналогічним показникам материнської форми - пшениці, а коефіцієнт фенотипового домінування ознак пшениці у досліджуваних гібридів коливався від часткового домінування (h_p = 0,15) до наддомінування (h_p = 2,50).

8. У пшенично-житніх гібридів F₁ наявні прояви високого істинного гетерозису за цитохімічними ознаками - вмістом РНК в ядерцях і цитоплазмі клітин чоловічих генеративних структур (? 30 %) і за вмістом білків у цитоплазмі (> 35 %) клітин жіночих генеративних структур.

9. Найбільший вклад у діапазон мінливості каріометричних ознак у рослин сортів пшениці, жита та їх міжродових гібридів вносить генотип (87,3 - 94,9 %). Факторіальна дисперсія за рахунок навколишніх умов і взаємодії «генотип Ч умови» для більшості досліджуваних ознак майже на всіх етапах не перевищує 8,3 - 19,8 %.

Рекомендації для практичного використання

Встановлений алельний склад генів системи Kr у досліджених сортів озимої м'якої пшениці сучасної селекції являє інтерес для наукових установ, які займаються питаннями віддаленої гібридизації, й, зокрема, створенням тритикале та інтрогресивних форм. Отримані комбінації схрещування можуть бути використані для дослідження генетичних проблем статевої сумісності геномів пшениці та жита.

Отримані завдяки спонтанній амфідиплоїдизації зернівки октаплоїдних амфіплоїдів другого покоління і зернівки третього покоління, які зав'язалися на рослинах пшенично-житніх спонтанних амфідиплоїдів, передані спеціалістам для дослідження особливостей експресії окремих структурних генів ферментів.

Список праць, опублікованих за темою дисертації

1. Бланковська Т. П. Розвиток генеративних структур пшенично-житніх гібридів першого покоління / Т. П. Бланковська, Т. Г. Трочинська // Вісник Одеського нац. ун-ту. Серія: Біологія. - 2001. - Т. 6. - Вип. 1.- С. 205 - 208. (Доля участі здобувача - 60 %, особистий внесок - збір і обробка фактичного матеріалу, участь у його аналізі, формулюванні основних висновків, написанні статті).

2. Трочинська Т. Г. Схрещуваність м'якої пшениці з житом та життєздатність гібридних зернівок / Т. Г. Трочинська, Т. П. Бланковська // Вісник Одеського нац. ун-ту. Серія: Біологія. - 2003. - Т. 8. - Вип. 1. - С. 81 - 85. (Доля участі здобувача - 90%, особистий внесок - проведення схрещування, обробка матеріалу, аналіз отриманих даних, участь у формулюванні висновків та написанні тексту статті.

3. Трочинська Т. Г. Схрещуваність сучасних сортів м'якої пшениці з житом / Т. Г. Трочинська // Вісник Одеського нац. ун-ту. Серія: Біологія. - 2004. - Т. 9. - Вип. 1. - С. 146 - 152.

4. Бланковская Т. Ф. Цитологические маркеры экспрессивности генов рРНК в микроспорогенезе у ржи, пшеницы и пшенично-ржаных гибридов / Т. Ф. Бланковская, Т. Г. Трочинская // Цитология и генетика. - 2005. - Т. 39, № 2. - С. 22 - 26. (Доля участі здобувача - 80 %, особистий внесок - отримання та обробка фактичного матеріалу, аналіз результатів, формулювання основних положень і висновків, написання статті.

5. Трочинська Т. Г. Поліморфізм клітин чоловічих генеративних структур пшениці, жита та їх гібридів f₁ за кількістю ядерець на різних стадіях мікроспорогенезу / Т. Г. Трочинська // Вісник Одеського нац. ун-ту. Серія: Біологія. - 2008. - Т. 13. - Вип. 14. - С. 95 - 104.

6. Бланковська Т. П. Морфофункціональні аспекти розвитку жіночих генеративних структур пшенично-житніх гібридів та батьківських форм / Т. П. Бланковська, Т. Г. Трочинська // Досягнення і проблеми генетики, селекції та біотехнології : статті. - К.: Логос, 2007. - С. 24 - 28. (Доля участі - 70 %, особистий внесок здобувача - збір і обробка фактичного матеріалу, участь у його аналізі, формулюванні висновків, написанні статті).

7. Трочинська Т. Г. Мінливість та характер успадковування каріометричних ознак клітин генеративних структур в процесі мікроспорогенезу деяких злаків / Т. Г. Трочинська // Фактори експериментальної еволюції організмів : статті - К.: Логос, 2008. - Т. 5. - С. 185 - 190.

8. Трочинская Т. Г. Сравнительный анализ содержания РНК и белков в компонентах клеток женских и мужских генеративных структур пшеницы, ржи и пшенично-ржаных гибридов F₁ // Матеріали читань, присвячених 300-річчю з дня народження К. Ліннея : статті / Т. г. Трочинская. - Луганськ, 2007. - С. 142 - 144.

9. Трочинська Т. Г. Експресія каріометричних ознак клітин чоловічих генеративних структур пшениці, жита і пшенично-житніх амфігаплоїдів у різні роки вирощування / Т. Г. Трочинська // Таврійський науковий вісник. - 2009. - Вип. 64. - С. 132 - 142.

10. Трочинская Т. Г. Скрещиваемость мягкой пшеницы с рожью / Т. Г. Трочинская // Актуальные проблемы ботаники и экологии : конф. молодих вчених-ботаніків, 26 - 29 сентября 2003 р. : тез. докл. - Одесса, 2003. - С. 153 - 154.

11. Трочинская Т. Г. Развитие генеративных структур у первого поколения пшенично-ржаных гибридов / Т. Г. Трочинская // Генетика в ХХI столетии: современное состояние и перспективы развития : III съезд ВОГИС : 6 - 12 июня 2004 г. : тез. докл. - Москва, 2004. - Т. 2. - С. 423.

12. Трочинская Т. Г. Цитологические критерии экспрессивности генов рРНК во время микроспорогенеза у злаков / Т. Г. Трочинская, Т. Ф. Бланковская // Генетика в современном обществе : Мат. конф., посвящ. 70-летию каф. генет. и цитол. ХНУ им. В. Н. Каразина : 14 - 15 окт. 2004 р. : тез. докл. - Харьков, 2004. - С. 31 - 32. (Доля участі здобувача 80 %, особистий внесок - проведення експериментів та оформлення тез доповіді).

13. Трочинская Т. Г. Кариометрические показатели макроспорогенеза и развития женского гаметофита у F₁ пшенично-ржаных гибридов / Т. Г. Трочинская // Биоразнообразие. Экология. Эволюция. Адаптация, посв. 140-лет ОНУ им. И. И. Мечникова : ІІ Межд. научн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых : 5 - 9 мая 2005 г. : тез. докл. - Одесса. - 2005. - С. 157.

14. Трочинська Т. Г. Проходження макроспорогенезу у пшенично-житніх гібридів першого покоління / Трочинська Т. Г., Бланковська Т. П. // ХІІ з'їзд УБТ : 15 - 18 травня 2006 р. : тез. доп. - Одеса, 2006. - С. 505. (Доля участі здобувача 70 %, особистий внесок - проведення експериментів, оформлення тез).

15. Trochinskaya T. G. The constancy of nucleolus volume magnitude in the male generative structures' cells of wheat and wheat-rye hibrids / T. G. Trochinskaya // Biоdivercity. Ecology. Adaptation. Evolution : III Internat. Young Science conference : 15 - 18 of May, 2007 : abstracts. - Odessa, 2007. - P. 228.

16. Трочинская Т. Г. Генотипические различия кариометрических параметров клеток в микроспорогенезе пшеницы, ржи и их гибридов / Т. Г. Трочинская // Біологія: від молекули до біосфери : ІІ міжнар. конф. молодих учених : 19 - 21 лист. 2007 р. : тез. доп. - Х.: Харк. нац. ун-т. ім. Н. К. Каразіна. - С. 147 - 148.

Размещено на Allbest.ru